二多线程深入理解

Posted 2020-06-20

1、线程间资源共享/抢夺 

（1）定义：一块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源，当多个线程访问同一块资源时，各个线程提取和修改数据不同步，很容易引发数据错乱和数据安全问题。

 

（2）互斥锁（线程同步） ：解决上面的问题

 

•     · 代码：@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }

 

•     · 每一个对象（NSObject）内部都有一个锁(变量)，当有线程要进入synchronized到代码块中会先检查对象的锁是打开还是关闭状态，默认锁是打开状态（1），如果是线程执行到代码块内部 会先上锁（0）。如果锁被关闭，再有线程要执行代码块就先等待，直到锁打开才可以进入。

 

•     · 互斥锁的实现流程

 

    线程执行到synchronized

i. 检查锁状态 如果是开锁状态转到ii  ，如果上锁转到v

ii. 上锁(0)

iii.        执行代码块

iv. 执行完毕 开锁(1)

v.        线程等待(就绪状态)

 

 

2、原子属性

 

（1）属性中的修饰符

 

• nonatomic ：非原子属性
• atomic  ： 原子属性，针对多线程设计的，默认值。保证同一时间只有一个线程能够写入，但是同一个时间多个线程都可以取值。
• （2）自旋锁：atomic  本身就有一把锁（自旋锁），保证“单写多读”：单个线程写入，多个线程可以读取。如果发现有其它线程正在锁定代码，线程会用死循环的方式，一直等待锁定的代码执行完成 。自旋锁更适合执行不耗时的代码。

• （3）ios开发的建议
• 所有属性都声明为nonatomic，移动设备内存小，atomic虽然相对线程安全，但是消耗资源较多。
• 尽量避免多线程抢夺同一块资源。
• 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力。

 

 

 

 

3、线程安全

 

• （1）多个线程同时操作一个全局变量是不安全的，使用自旋锁并不是绝对的安全（因为单写多读）。
• （2）线程安全：在多个线程进行读写操作时，仍然能够保证数据的正确 。使用互斥锁可以实现，但是消耗性能。
• （3）关于主线程（UI线程）：几乎所有UIKit??提供的类都是线程不安全的，所有更新UI的操作都在主线程上执行。

 

 

4、NSRunLoop

 

（1）功能作用：运行循环，又叫消息循环或事件循环。

 

• 检测、接受“输入事件”并执行。

 

• 保证程序不退出（主线程）。

 

• 如果没有事件发生，会让程序进入休眠状态

 

（2）特点：

 

• NSRunLoop不能单独存在，必须存在于线程中，不论主线程中还是子线程中都有一个消息循环。注意:主线程的RunLoop是默认开启的，子线程中的RunLoop默认不开启。

 

• 只要线程一启动，内部就会有一个默认的主RunLoop，而每一个App，只要一启动，就会自动有一个主线程。

 

 

 

（3）（两大核心之一）输入事件：输入源（比如键盘输入，滚动scrollView，performSelector方法等等），定时源（定时器）

 

 

（4）（两大核心之二）运行模式（消息循环模式）：

 

• 线程的消息循环运行在某一种消息循环模式上。

 

• 输入事件必须设置消息循环的运行模式，并且如果想让输入事件可以在消息循环上执行，输入事件的消息循环运行模式必须和当前消息循环的运行模式一致

 

• 两种常用的运行模式：NSDefaultRunLoopMode、NSRunLoopCommonModes。

 

• 例子：输入事件是定时源

 

    //定时源 （计时器）

    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(demo) userInfo:nil repeats:YES];

    

    /*

        参数1：输入源

        参数2：输入源的模式,要和当前消息循环的模式对应，才可以让消息循环执行输入源

        NSDefaultRunLoopMode默认模式 NSRunLoopCommonModes包含了很多种模式

    */

    

    [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

 

 

5、自动释放池

 

• （1）主线程自动释放池的创建和销毁：

• 每一次主线程的消息循环开始的时候会先创建自动释放池。

 

• 消息循环结束前，会释放自动释放池。

 

• 自动释放池被销毁或耗尽时会向池中所有对象发送 release 消息，释放所有 autorelease 的对象。

 

• 自动释放池随着消息循环的开始和结束不断的重建和销毁。

 

（2）子线程的自动释放池：

 

•     在子线程开启时手动创建释放池。因为主线程可以自动生成释放池，而子线程不可以。为了保证消息循环结束（线程结束）时，所有的对象可以正常入池和释放，必须手动添加。

 

•       ·     其他情况和主线程相同。

 

• （3）什么时候使用自动释放池：（官方文档建议）
•  
•          ·     开启子线程时。

 

         

         例如：

 

for (int i = 0; i < largeNumber; ++i) {

@autoreleasepool {

 

NSString *str = @"Hello World";

    str = [str stringByAppendingFormat:@" - %d", i];

    str = [str uppercaseString];

 

}

}

 

（4）示意图